在工程安全監(jiān)測領(lǐng)域，應(yīng)變測量是評估結(jié)構(gòu)物受力狀態(tài)的核心手段。南京峟思工程儀器有限公司研發(fā)的應(yīng)變計與無應(yīng)力計，雖同屬應(yīng)變測量設(shè)備，卻因設(shè)計理念和應(yīng)用場景的差異，成為解決不同工程問題的"孿生工具"。南京峟思將為大家深度解析二者的本質(zhì)區(qū)別。

一、核心功能定位

指標 VWS-10F表面應(yīng)變計 VWS-W無應(yīng)力計

測量對象 結(jié)構(gòu)物表面總應(yīng)變(應(yīng)力+非應(yīng)力應(yīng)變) 混凝土自身體積變形(非應(yīng)力應(yīng)變)

適用場景 橋梁、隧道襯砌、鋼結(jié)構(gòu)表面 大壩、核電站等大體積混凝土內(nèi)部

干擾抑制 彈性模量匹配技術(shù)(Eg=300-800MPa) 雙層鍍鋅鋼筒隔離(夾層8-10mm)

典型安裝位置 迎水面、應(yīng)力集中區(qū) 結(jié)構(gòu)物中心非受力區(qū)

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計與技術(shù)參數(shù)

1. 機械結(jié)構(gòu)差異

VWS-10F

采用一體化不銹鋼外殼(端部直徑24mm)，標配可調(diào)夾具系統(tǒng)，支持螺栓/膠粘兩種安裝方式，標距固定為100mm。

VWS-W

由振弦式應(yīng)變計(標距100/150mm)與無應(yīng)力桶組成，桶體為截頭錐形(高度32cm，大口22cm)，內(nèi)部預埋同標號細骨料混凝土，確保應(yīng)力隔離。

2. 關(guān)鍵性能參數(shù)對比

參數(shù) VWS-10F VWS-10W VWS-15W

標距L 100mm 100mm 150mm

耐水壓 ≥0.5MPa ≥1MPa ≥1MPa

溫度修正系數(shù)b 13με/℃ 13με/℃ 13με/℃

隔離效能 - 應(yīng)力衰減≥95% 應(yīng)力衰減≥95%

安裝耗時 15min(表面快速安裝) 48h(預澆筑+埋設(shè)) 48h(預澆筑+埋設(shè))

三、測量原理與數(shù)據(jù)處理

1. 計算公式差異

表面應(yīng)變計

εm=k×ΔF+(b?α)×ΔTεm=k×ΔF+(b?α)×ΔT

(需扣除結(jié)構(gòu)物線膨脹系數(shù)α≈8-12με/℃)

無應(yīng)力計

εm=k×ΔF+b×ΔTεm=k×ΔF+b×ΔT

(無外部應(yīng)力干擾，僅反映材料自身變形)

2. 溫度補償機制

VWS-10F：內(nèi)置熱敏電阻(測溫精度±0.5℃)，自動補償傳感器溫漂

VWS-W：需外接獨立溫度傳感器組，同步監(jiān)測桶內(nèi)外溫差

四、安裝工藝要點對比

1. 表面應(yīng)變計安裝流程

夾具固定：間距100mm，膨脹螺栓或環(huán)氧膠粘接

應(yīng)變計調(diào)整：通過螺紋孔拉壓調(diào)整初始值(量程±1500με)

電纜防護：安裝保護罩，避免機械損傷

2. 無應(yīng)力計埋設(shè)規(guī)范

預澆筑：提前48小時用細骨料混凝土填充桶體，人工振搗密實

居中定位：利用桶內(nèi)鐵絲懸吊應(yīng)變計，偏差≤2mm

埋設(shè)方向：桶口向下防止骨料沖擊，距結(jié)構(gòu)邊界≥50cm

五、典型故障診斷對比

故障現(xiàn)象 VWS-10F可能原因 VWS-W可能原因

頻率信號丟失 電纜接頭氧化(電阻>300Ω) 混凝土滲水導致短路(絕緣<5MΩ)

溫度數(shù)據(jù)漂移 傳感器受日照不均 桶內(nèi)外溫差超20℃

數(shù)據(jù)周期性波動 結(jié)構(gòu)物熱脹冷縮(ΔT>10℃/d) 地下水位變化影響桶體微變形

振弦式應(yīng)變計實現(xiàn)了表面應(yīng)力與材料變形的精準分離，配合峟思云平臺的專業(yè)分析模塊，為工程人員提供從數(shù)據(jù)采集到安全評估的完整解決方案。正確選擇和應(yīng)用這兩類儀器，將成為把控工程質(zhì)量、預防結(jié)構(gòu)病害的關(guān)鍵技術(shù)支撐。